Informe Cinematica Fisica I
Informe Cinematica Fisica I
Informe Cinematica Fisica I
CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL
ESTUDIO DE LA CINEMATICA EN
TIPON
INTEGRANTES:
INDICE
1. INTRODUCCIN ......................................................................................... 3
2. PRESENTACIN ........................................................................................... 4
3. OBJETIVOS ................................................................................................... 5
4. MARCO TERICO......................................................................................... 6
1.
MEDICIN DIRECTA............................................................................ 6
2.
3.
4.
TIPN ................................................................................................. 10
6. PROCEDIMIENTO .................................................................................... 17
7. DATOS Y CALCULO ................................................................................. 19
8. MATERIALES ............................................................................................ 25
9. CONCLUSIONES ...................................................................................... 27
10. RECOMENDACIONES .............................................................................. 28
11. BIBLIOGRAFA .......................................................................................... 29
1. INTRODUCCIN
2. PRESENTACIN
La fsica no es slo una ciencia terica, es tambin una ciencia experimental.
Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables
mediante experimentos, durante la experimentacin en los canales de Tipn,
estudiando la cinemtica se puede comprobar la teora estudiada en clase.
3. OBJETIVOS
Se estudia este tema MRUV para poder encontrar la velocidad que vara
en forma uniforme.
Describir e interpretar correctamente la velocidad, tiempo y la distancia
que llega a recorrer un mvil en el canal de agua.
Se realiz esta visita a las ruinas de Tipn con el fin de experimentar al
tema ya tratado (MRUV). A travs de la experimentacin establecer
nociones bsicas de cinemtica
hidrodinmica.
4. MARCO TERICO
de tipo de taza cnica gira sobre un eje vertical y el de tipo hlice gira sobre un
eje horizontal.
En ambos casos la velocidad de rotacin es proporcional a la velocidad de la
corriente; se cuenta el nmero de revoluciones en un tiempo dado, ya sea con
un contador digital o mecnico.
Para medir la velocidad media se introduce el molinete en el centro del canal a
una profundidad que sea 0,6 veces la profundidad del cauce, contando a partir
de la superficie del agua.
a) Tipo hlice
b) Tipo cazoleta
determinacin
del
caudal
se
utiliza
la
siguiente
ecuacin:
0,25
0,50
para
para
un
un
caudal
caudal
de
de
5
25
a
a
25
l/s
150
l/s
de
sus
extremos
en
la
cabeza
de
la
estaca.
- Se mide con una reglilla graduada la altura entre la superficie del agua y la
coronacin del vertedero.
Se utiliza la ecuacin anterior para determinar el caudal que est circulando por
la conduccin, solo que tenemos que tener en cuenta en dicha expresin la
contraccin lateral que sufre el agua al pasar por el vertedero rectangular.
Dicha contraccin vale (0,1h) por cada lateral del vertedero, que habr que
restrsela por duplicado a la anchura del vertedero (b), luego la ecuacin
queda:
8
Vertedero rectangular:
a) Vista frontal
b) Vista general.
Vertedero con escotadura triangular
Este vertedero es el que da mediciones ms exactas para caudales inferiores a
10 l/s. Se recomienda que la medicin de la altura del agua se haga de forma
semejante a como se indic en los vertederos de escotadura rectangular. La
figura 2.15 muestra un vertedero triangular cuyo ngulo es normalmente de 90
Vertedero triangular
a) Vista frontal
b) Vista general.
5. RESEA HISTORICA
1. TIPN
Como una muestra emblemtica de la sabidura hidrulica Inca destacamos
Tipn, poblado ubicado a23 km de al sudestes del Cusco a una altitud de 3,560
msnm, ubicado en el distrito de Oropesa, provincia de Quispicanchis, fue un
adoratorio mayor donde se renda culto al agua con el cuidado y la veneracin
que los incas trataban a este elemento. Este complejo ha sido distinguido por la
Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE por sus siglas en ingls)
como maravilla de la Ingeniera Civil. El respeto al entorno natural y la
tecnologa usada para movilizar las aguas de los manantiales son un modelo
de ingeniera hidrulica al servicio del hombre y la naturaleza.
10
El reconocido historiador peruano Dr. Luis Antonio Pardo, opina que el actual
nombre de Tipn puede derivar de la palabra quechua Tmpuj, que significa
estar hirviendo y que hace alusin al hecho de brotar las aguas de las fuentes
como si el lquido estuviera hirviendo. Este nombre fue asignado en tiempos
modernos, pues el nombre original fue otro.
Templo al Agua
El historiador cusqueo Vctor Angles sostiene que Tipn pudo ser la Casa
Real de Yahuar Huaca, quien se retir a este lugar, luego que desamparara al
Cusco durante el ataque de los aguerridos Chancas. Huiracocha, su hijo, se
enfrent a los invasores y los venci entrando triunfante al Cusco, siendo
coronado inca en lugar de su padre.
11
Smbolo de la Chakana
12
13
14
15
16
6. PROCEDIMIENTO
17
Usando
el
correntmetro,
tiene
una
hlice,
un
clinmetro
con
lo
datos
18
7. DATOS Y CLCULO
TIEMPO
(seg)
12
16
20
24
2.4
4.4
7.1
10.3
11.45
13.57
2.4
4.5
7.16
9.13
11.13
13.47
2.3
4.6
7.06
8.74
11.28
13.2
2.3
4.6
7.18
9.17
11.12
13.16
2.35
4.525
7.125
9.335
11.245
13.35
tprom
Velocidad
Velocidad
promedio
19
rea:
rea
Ancho
0.28 m
altura
0.036 m
0.01008 m2
Q = 0.017546919 m3/s
20
Para :
X=
Y=
0.2513
X=
24
Y=
13.5137
Tiempo
Velocidad
2.35
1.70212766
4.525
7.125
9.335
11.245
13.35
21
Velocidad Vs Tiempo
1.82
y = 0.0066x + 1.6881
Velocidad (m/s)
1.8
1.78
1.76
1.74
Series1
1.72
Linear (Series1)
1.7
1.68
1.66
0
10
12
14
16
Tiempo (s)
La ecuacin es:
Para
y = 0.0066x+1.681
X=
X=
13.35
Y=
1.681
Y=
1.76911
m/s
22
Donde:
a=
aceleracin
Vi =
Velocidad inicial
Vf =
Velocidad final
t=
2.35
0.724309642
4.525
7.125
9.335
11.245
13.35
DATOS ADICIONALES
Medimos con el correntmetro el caudal :
Area
h=
B=
A=
0.036
0.28
0.01008 m
V=
147.496667 Km/dia
1.70713735 m/s
Q=
0.01720794 m/s
24
8. MATERIALES
1. CINTA MTRICA.
Es una cinta mtrica flexible, enrollada dentro
de
una
caja
de
plstico
metal,
que
Las
ms
confiables
son
las
2. CLINMETRO
"inclinar"
y mtron,
de
tiro
en
las
piezas
de artillera.
En
3. CRONOMETRO
El cronmetro es
un reloj cuya
precisin
ha
sido
del tiempo, -
4. CORRENTMETRO
El correntmetro o corrientmetro es un
instrumento apto a medir la velocidad de
corrientes en el mar, en los ros, arroyos,
estuarios,
puertos,
modelos
fsicos
en
adems
registran
su
direccin,
26
9. Conclusiones
En el presente estudio se revisaron y analizaron los procedimientos actuales
para estimar el rea y el caudal. Se analizaron las siguientes metodologas
vigentes de una seccin del canal de agua en las ruinas de Tipn:
1) Se realizaron distintas pruebas para poder llegar a un promedio y tomar un
valor aproximado de cada variable.
2) Para cada variable empleada se obtuvo los respectivos grficos
comparando sus valores construyendo curvas
3) Los datos tomados en el campo se aproximaron y ayudaron a tener
clculos muy aproximados reduciendo el error.
4) El factor tiempo se puede mejorar considerablemente teniendo equipo
sofisticado para medir exactamente desde el punto de paso del mvil,
siempre se obtendr un error experimental pero en menor escala.
5) Teniendo en cuenta la gravedad, el mvil usado puede experimentar
cambios, mostrando grficas dispersas.
6) Para hallar el rea de la seccin de la acequia primeramente obtenemos el
ancho y la altura, luego hallamos su rea.
7) Para hallar el caudal obtuvimos los valores del tiempo, la aceleracin,
velocidad y la distancia respectivamente.
8) Las frmulas que empleamos son:
a=
aceleracin
Vi =
Velocidad inicial
Vf =
Velocidad final
tiempo transcurrido (variacin
t=
de tiempo)
La cinta mtrica
Clinmetro
Cronometro
Correntmetro
10.
RECOMENDACIONES
Luego de tomar las medidas, se deben hacer los clculos que requieran
ser estudiados en el momento de tomar medidas.
28
11.
BIBLIOGRAFA
29